1、第三章 营养学基础 第一节 营养学概论一、 营养学的基本概念 食品（物） 生物为其生存所摄入的物质，是生命的 物质基础。 植物性食物（细菌） 动物性食物 提供能量和营养素 治疗作用 食品（物） + 药品（物） +,1.营养 获得并利用食物的过程。 营 运营，即 摄取，消化，吸收 养 养生，即满足机体生理需要 2.营养素 食物中经人体消化、吸收、代谢后 能维持生命活动的物质。 宏量营养素 蛋白质、脂类、碳水化合物 （生热营养素） 微量营养素 矿物质、维生素 其他膳食成分 水、膳食纤维、生物活性物质,3.营养学 研究膳食、营养素及其他成分对 健康影响的科学。 包括：营养素代谢与人体健康的关系 营养
2、素之间平衡和相互作用 营养素需要量和摄入参考量 营养相关疾病的预防和治疗 特殊人群和特殊环境下的营养 食物中的营养素保存和营养强化 植物化学物与保健食品 社区营养管理和营养教学 食品营养政策和营养法规,4. 膳食营养素参考摄入量 膳食参考摄入量（DRIs)包括平均需要量、推荐需要量、 适宜需要量、可耐受最高摄入量。 （1）平均需要量（EAR） 某一群体中个体需要量的平均值 （只能满足50%个体需要） （2）推荐摄入量（RNI） 某一群体中绝大多数个体需要量的摄入水平 RNI=EAR+2SD=1.2 EAR,（3）适宜摄入量（AI） 通过观察和实验获得健康人群某种营养素的摄入量 （资料不足，不能
3、确定RNI，正确性不高）（4）可耐受最高摄入量（UL） 平均每日可以摄入某种营养素的最高量 （几乎每个个体均无毒副作用） RNI 和 UL之间是一个安全摄入范围（图3-1） EAR是RNI的基础；RNI是摄入量目标； AI作为限制过量的标准；UL检查个体是否摄入过高,膳食营养素参考摄入量的应用一、应用参考摄入量（DRIs）评价个体摄入量 将膳食评价结果和体格测量生化检验及临床观察结合 起来进行分析 1. 用平均需要量（EAR）评价个体摄入量 EAR （必须提高摄入量） RNI（推荐摄入量） （适当提高） RNI （摄入量充足） 2. 用可耐受最高摄入量（UL）评价个体摄入量 UL （可能对个体
4、有害）,二、应用参考摄入量（DRIs）评价群体摄入量 1. 用EAR评价 人群中摄入量低于EAR的人数 / 总人数 2. 用适宜摄入量（AI）评估 EAR AI （基本无摄入不足） EAR AI （不能判断摄入不足） 3. 用UL评估 UL （面临健康风险） 4. 不宜用EAR评估人群摄入水平 不能认为EAR RDA（总体推荐摄入量）已达到推 荐标准,5.不宜用RNI来评估人群摄入不足的比例 不能将摄入低于RNI的个体认为摄入不足 6.不宜用食物频数问卷资料评价人群摄入量 评估需要每个个体定量的膳食资料 7.能量和蛋白质需要量只用平均需要量来评估三、用DRIs为个体计划膳食 1. 设定营养素摄
5、入目标 使各种营养素均达到RNI或AI，但不超过UL 调节能量的食物分布和摄入量，保持适宜体重 2.制订膳食计划 根据中国居民膳食指南和平衡膳食宝塔，再复查是否 达到营养素摄入目标,四、用DRIs为群体计划膳食 1. 为均匀性群体计划膳食 对每一种营养素确定一个摄入不足和摄入过量，设 计食谱达到“靶日常营养素摄入分布”，评估计划结果 2. 为不均匀的群体计划膳食 可以用不同方法进行计划； 也可把“营养素需要量/能量需要量”最高的亚人群作 为目标制定计划； 也可用“营养素密度法”进行计算,二、营养与健康的关系 1. 营养素的功能 提供能量、促进生长与组织修复、调节生理功能 调节生理功能 （1）动
6、态平衡： 能量、营养素、水盐平衡 （2）内环境稳定：酶、激素、神经系统调节 2. 营养素是维持健康的基础 组织结构、生理功能、心理健康、预防疾病,3.营养对人群健康的影响（1）保证儿童正常生长发育和心理发育（2）满足各类特殊人群的营养需要（3）增强特殊环境下人群的抵抗力耐受性适应性（4）预防营养素缺乏与过多及相关疾病（5）辅助各种疾病的治疗 食物（营养素）机体生理过程防病康复健康,三、 营养学发展史 1.古代营养学（中国领先） “药食同源” “五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充” （黄帝内经） “食不厌精，脍不厌细” （孔子） ？（春秋战国） “用之充饥则为食，以其疗病则为药” （千金方）
7、？ （唐代） “饮膳正要” （元代） “本草纲目” （明代李时珍）,二、现代营养学的发展（国外领先） 现代营养学 18世纪中19世纪 分析食物组成，研究物质代谢 19世纪20世纪中 发现氨基酸、蛋白质、维生素 20世纪中 发现必需氨基酸、必需脂肪酸 必需微量元素，静脉高营养法 20世纪70 80年代 膳食纤维 中国现代营养学： 中国传统营养理论与现代营养学相结合。,第二节 能量及宏量营养素 宏量营养素：蛋白质、脂类、碳水化合物 微量营养素：维生素 矿物质：常量元素 0.01 体重 微量元素 0.01 体重一、能量： 作功、产热 1.能量单位 表示单位：卡（calorie) 千卡（kcal） 焦
8、耳（J） 千焦耳（KJ) 1 kcal = 4.184 KJ 1 KJ = 0.239 kcal,2.能量来源 （1) 产能营养素 碳水化合物 4.0 千卡/每克（产能） 脂肪 9.0千卡/每克（产能） 蛋白质 4.0千卡/每克（产能） （2）食物的（能量）卡价，食物的热价 每克产能营养素在体内氧化产生的能量值 （3）能量来源分配 碳水化合物 55%65% 脂肪 20%30% 蛋白质 10%15%,3. 能量消耗 基础代谢+体力活动+食物热效应+生长发育等 （1）基础代谢 机体在清醒、静卧、空腹、放松、 20C 25 C时所需的能量。 测量方法 气体代谢法（根据耗氧多少） 用体表面积计算 体表
9、面积( m2 ) 基础代谢率 24（h） 影响因素 体表面积 年龄 (先高后低） 性别（男女） 激素 季节（冬季高），劳动强度大高,（2）体力活动：日常所有的活动 影响因素 与 肌肉，体重，劳动强度，时间呈正相关 与工作熟练程度呈负相关（3) 食物热效应（食物特殊动力作用） 由摄入食物引起的能量消耗 进食蛋白质产生热效应占总能量的30%40% （4）生长发育及孕妇、乳母对能量的需求 儿童机体组织增加，胎儿发育与子宫组织增加 乳汁分泌 情绪精神状态,4. 能量需要量及膳食参考摄入量（千卡/日） （1）能量需要量的测定 能量需要量基础代谢率体力活动水平 (2) 膳食能量推荐摄入量 体力活动 轻 中
10、 重 成年男性 2400 2700 3200 成年女性 2100 2300 2700 5. 能量的食物来源 粮谷类和薯类含碳水化合物多 油料作物富含脂肪 动物性食物与大豆、硬果类富含脂肪和蛋白质,二、蛋白质（机体主要的含氮化合物） 没有蛋白质就没有生命活动 1. 蛋白质的元素组成及含氮量 (1) 元素组成 C、H、O、N、S 等 （2）含氮量 食物蛋白质含氮（N）量： 16% 食物蛋白质含量 N（克） 6.25 食物蛋白质百分含量（克%） N（克）/食物（克） 6.25 100%,2. 氨基酸 氨基酸是组成蛋白质的基本单位 （1）分类 必需氨基酸 人体不能合成或合成量较少，必须由食物提供 非必
11、需氨基酸 人体能合成 半必需氨基酸 在体内可由其他氨基酸（蛋氨酸、苯丙氨酸） 转变而成,必需氨基酸 苏氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、蛋（甲硫）氨酸、 色氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、（组氨酸） 【苏赖苯蛋色亮异缬组（婴幼儿）】 非必需氨基酸 天门冬氨酸、天门冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、 酪氨酸、甘氨酸、丙氨酸、 半胱氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸、丝氨酸 【天天谷谷酪甘丙半（组）精脯丝】 半必需氨基酸 酪氨酸、半胱氨酸 【酪（了）半（只）】,（2）氨基酸模式及限制氨基酸 氨基酸模式 某种蛋白质中各种必需氨基酸的构成比例(色氨酸为1） 限制氨基酸 食物蛋白质的必需氨基酸组成与参考蛋白质比 较，缺乏较多的
12、氨基酸 第一限制氨基酸 比较后，缺乏最多的氨基酸,3. 蛋白质分类 （1）完全蛋白质 必需氨基酸种类齐全、数量充足、比例适当 （能维持成人健康，促进儿童生长发育） (2）半完全蛋白质 必需氨基酸种类齐全、但有的数量不足、比例不当 （3）不完全蛋白质 必需氨基酸种类不全,4.蛋白质的消化、吸收和代谢 （1）蛋白质的消化 胃 胃蛋白酶 胃酸 胃蛋白酶原 胃蛋白酶 小肠 胰液 （内肽酶、外肽酶） 肠液 肽酶,+,（2）蛋白质的吸收 氨基酸和二肽、三肽被吸收 (3) 蛋白质的分解和合成 处于动态平衡中，吃多排多 以尿素等含氮化合物形式在尿中排出 体内由氨基酸合成蛋白质（4）氮平衡 摄入氮量和排出氮量的
13、关系 氮平衡（B)摄入氮-（尿氮+粪氮+皮肤氮） 零氮平衡、正氮平衡、负氮平衡,5.蛋白质的生理功能 （1）构成身体组织 是机体组织的重要成分 （2）调节生理功能 酶、免疫球蛋白、肌球蛋白、脂蛋白、血红蛋白、 白蛋白、激素、转运蛋白 （3）供给能量 脱氨基生成 -酮酸进行氧化分解产能,6. 食物蛋白质营养价值评价（量和质）（1）食物蛋白质含量 N（克）6.25 ( 食物蛋白质含氮（N）量： 16%) （2）食物蛋白质质量 消化率 摄入N粪N表观消化率（） 100% 摄入N 摄入N（粪N-粪内源N ）真消化率（） 100% 摄入N, 利用率 动物增加体重（克） 蛋白质功效比值= 摄入蛋白质（克）
14、 储留N 生物价= 100 吸收N 储留N = 吸收N -（尿N-尿内源N） 吸收N = 摄入N -（粪N-粪内源N）,（4）氨基酸评分（蛋白质化学分）待评食物蛋白质第一限制氨基酸量(mg/g蛋白) 参考蛋白质同种氨基酸量(mg/g蛋白)（用各种必需氨基酸逐一比较，第一限制氨基酸）经消化率修正的氨基酸评分=氨基酸评分真消化率,100,7.蛋白质的互补作用： 不同种类食物混合食用，提高蛋白质的利用率。 如 谷类（赖氨酸少）+ 大豆 谷类:大豆:奶粉 = 67:22:11 （含量） （氨基酸分 88 ） 但谷类44（赖），大豆64（含硫氨基酸），奶粉83（含硫氨基酸） 8. 蛋白质推荐摄入量及食物
15、来源 （1）蛋白质推荐摄入量 成年男子轻体力劳动 75 g / 日,（2）蛋白质的主要食物来源 植物性食物 谷类 豆类 动物性食物 蛋类 奶类 肉类 优质蛋白：豆类 和动物性蛋白质应占30%50%摄入不足与过多 参考摄入量（克/天） 体力活动 轻 中 重男 75 80 90女 65 70 80,9. 蛋白质营养状况评价 （1）膳食蛋白质摄入量 （2）身体测量 体重、身高、上臂围、上臂肌围、胸围、 生长发育指数等 （3）生化检验 血清白蛋白、前白蛋白、血清运铁蛋白、 纤维结合蛋白、视黄醇结合蛋白等,三、脂类 甘油三脂（脂肪，中性脂肪） 类脂：磷脂，糖脂，固醇类 1. 脂类的组成和分类 （1）脂肪
16、 约占脂类的95% 可变脂（随机体能量摄入和消耗而变动） （2）脂肪酸 按链长：长链(14C), 中链(812C), 短链( 6C) 按饱和度： 饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸: 单不饱和脂肪酸, 多不饱和脂肪酸 按空间结构：顺式脂肪酸，反式脂肪酸 按不饱和脂肪酸第一个双键位置： （或n)-3, -6, -9等,CH3CH2CH2CH2CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2COOH体系 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1体系 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
17、16 17 18,编码体系命名：18:2(9,12) 编码体系命名：18:2(6,9),（3）类脂 （固定脂） 1）磷脂 甘油+脂肪酸+磷酸根+含氮化合物 卵磷脂，神经鞘磷脂等 2）糖脂 碳水化合物+脂肪酸+氨基乙醇 3）固醇类 胆固醇和谷固醇,环戊烷多氢菲 胆固醇,2.脂类的消化和吸收 (1) 脂肪的消化吸收 主要在小肠（胰脂肪酶和肠脂肪酶) 中、短链脂肪酸和甘油吸收后经门静脉入肝; 长链脂肪酸和甘油一脂在肠粘膜细胞中重新合成 甘油三脂，并与磷脂，胆固醇及蛋白质形成乳糜 微粒经淋巴系统进入血循环。 (2) 类脂的消化吸收 磷脂与脂肪相似。 游离胆固醇直接被吸收,3.脂类的生理功能 （1)脂肪
18、 1）供能储能 2）促进脂溶性维生素吸收 3）保温、保护脏器 4）增加饱腹感 5）增味添香 （2）类脂 构成组织成分和一些重要的生理活性物质 (生物膜、神经髓鞘，胆固醇是类固醇激素的前身) (3) 必需脂肪酸 体内不能合成,必须由食物提供的脂肪酸 亚油酸和 -亚麻酸,亚油酸（ 6,9) -亚麻酸( 3,6,9) 体内合成 体内合成 花生四烯酸 EPA DHA (二十碳四烯酸) （二十碳五烯酸)（二十二碳六烯酸） （ 6,9,12,15） （ 3,6,9,12,15) ( 3,6,9,12,15,18) （脑黄金）,必需脂肪酸的生理功能 线粒体和细胞膜的重要组分 合成前列腺素 参与胆固醇代谢，防
19、止动脉粥样硬化 参与动物精子形成 维护视力（DHA） 但过多使体内过氧化物增加 4. 膳食脂肪参考摄入量及脂类食物来源 (1)膳食脂肪适宜摄入量 50克/日； 饱和:单不饱和:多不饱和为 1 : 1 : 1 -6 : 3为 46 : 1,(2)脂类的主要食物来源 来源 植物中的油类（必需脂肪酸最好的来源） 动物性食物（含胆固醇） 胆固醇 300mg/日 脂肪摄入过多会引起肥胖、高脂血症、心血管病。,四、碳水化合物（糖类） 1. 分类 单糖葡萄糖、果糖 双糖蔗糖（葡萄糖+果糖）、麦芽糖（2 葡萄糖） 乳糖（葡萄糖+半乳糖）、海藻糖（2 葡萄糖） 寡糖310个单糖分子组成。 如豆类中的棉子糖（葡+
20、果+半乳糖） 和水苏糖（葡+果+2 半乳糖） 多糖10个以上单糖分子组成。 淀粉（直链淀粉，支链淀粉） 糖原，甲壳素，硫酸软骨素，透明质酸,-葡萄糖的结构,纤维： 可溶性（果胶、树胶） 不溶性（纤维素、半纤维素、木质素） 2. 消化和吸收 （1）消化 主要在小肠进行 淀粉 麦芽糖、麦芽三糖、异麦芽糖、 -临界糊精 （小肠粘膜上皮细胞表面） 葡萄糖,胰淀粉酶,（2）吸收 部位：空肠（主要经门静脉入肝） 3. 碳水化合物的生理功能 （1）储能供能 （2）构成组织及重要生命物质 （3）节约蛋白质 （4）抗生酮作用 （5）解毒 （肝中葡糖醛酸） （6）增强肠道功能 膳食纤维吸水通便，促进益生菌繁殖（益
21、生元）,4. 膳食参考摄入量与食物来源 （1）膳食参考摄入量 占总能量的 55%65%（限制单糖和双糖） （2）食物来源 主要是 谷类和薯类，还有豆类 膳食纤维 2535克/天 5. 血糖生成指数（GI) 某食物在食后2h血糖曲线下面积 GI= 100% 相当含量葡萄糖在食后2h血糖曲线下面积,六、矿物质 常量元素 钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫 微量元素 人体必需碘、锌、铁、铜、硒、钼、铬、锰、钴 可能必需硅、镍、硼、矾、氟 潜在毒，少量可能有用铅、镉、汞、砷、铝、锂、锡注 下面划线的是美国膳存片中含有的元素；红色汉字是本书中的 定义。,一、常量元素（一）钙 99%骨骼和牙齿，60%羟磷灰石结晶
22、 Ca10(PO4)6(OH)2 1. 生理功能： 组成骨和牙齿 维持肌肉神经的正常活动（Ca2+抑制作用） 参与凝血过程 Ca2+作为第二信使参与调节细胞内多种酶的活性 缺乏：佝偻病、成年人骨质疏松（骨质软化）,过量： 肾结石 影响铁、锌、镁、磷的吸收和利用 奶碱综合症 2. 膳食参考摄入量 800mg/日 吸收： 有利因素1,25-(OH)2D3、氨基酸、乳糖、钙磷比 不利因素植酸、草酸、脂肪、膳食纤维、一些药 食物来源：乳类、海带、虾皮、芝麻、豆类等 钙制剂：碳酸钙（含钙40%），柠檬酸钙（21%） 乳酸钙（13%），葡萄糖酸钙（9%）,（二）镁 25g 60%65%存在于骨齿，27%分
23、布于软组织 1. 生理功能 激活多种酶的活性 抑制钾、钙通道 维护骨骼生长和神经肌肉兴奋性（镇静降压) 维护胃肠道功能（利胆导泻） 缺乏： 神经肌肉兴奋（早搏、房颤、室速、室颤、血压高） 过多：一般不易发生镁中毒,2. 膳食参考摄入量 350mg/日 吸收： 有利因素 摄入量、氨基酸、乳糖、饮水 不利因素 磷酸、植酸、草酸、膳食纤维、钙 3. 食物来源 绿叶蔬菜（叶绿素）、粗粮、坚果、肉、牛奶、水,（三） 磷 400800g 主要在骨、齿中，其次在软组织和体液 1. 生理功能 构成骨齿、组织成分、维持酸碱平衡 缺乏：早产儿母乳喂养 2. 膳食参考摄入量 700mg / 日 吸收： 有利因素 酸
24、性无机磷酸盐（乳、肠道pH) 维生素D 不利因素 金属离子（Ca2+ Mg2+ Fe2+) 3. 食物来源 分布很广（但谷类中为植酸磷） 不易缺乏,（四) 钾 50mg/kg 主要在细胞内 1. 生理功能 维持糖、蛋白质正常代谢 维持细胞内正常渗透压 维持神经肌肉应激性（钾促进应激性） 维持心肌正常功能（钾抑制心肌兴奋性） 维持细胞内外正常酸碱平衡 降压作用 缺乏：消化道、尿排出过多 (多吃多排，少吃少排，不出也排）,2. 参考摄食量 2000mg/日 3. 食物来源 大部分食物（水果、蔬菜)（五）钠 适宜摄入量 2.2克/日 主要在细胞外液和骨中 1. 生理功能 调节体内水分和渗透压（与水肿
25、有关) 维持酸碱平衡 钠泵 升高血压 增强神经肌肉兴奋性,缺乏：不易缺乏（多吃多排，少吃少排，不吃不排） 过量出汗，消化液大量流失，使用利尿剂 过多：婴儿用无盐食物，高血压 3. 食物来源 食盐、各种食物（动物植物）、加工及调料 高温环境用食盐饮料（六）氯 广泛分布全身 1. 生理功能 维持细胞外液容量和渗透压 维持体液酸碱平衡,参与血液CO2运输 胃酸的成分等 2. 参考摄入量 与钠一致 3. 食物来源 主要食盐及加工食物,二、微量元素（一）铁 功能性铁（主要血红蛋白 ，少量肌红蛋白和含铁酶） 储存铁（肝，脾，骨髓中铁蛋白，含铁血黄素) 1. 生理功能 参与氧运输、提高免疫力、药物毒物转化解
26、毒、 -胡萝卜素转化等 缺乏：缺铁性贫血 早期缺铁导致机体缺氧，功能降低 孕早期贫血可引起早产、低出生体重儿、死胎 儿童认知能力差,过量： 催化氧自由基生成 （诱发肿瘤，加重动脉粥样氧化， 与肝硬化和糖尿病有关） 2. 膳食适宜摄入量 1520mg/日 吸收：吸收量与体内铁储存量呈负相关 动物性食物吸收率高（肉鱼禽因子） 血红素铁（直接吸收） 植物性食物非血红素铁（Fe2+可吸收） 促进因素：抗坏血酸、半胱氨酸、有机酸、 维生素B2、鱼肉蛋中内因子,不利因素：磷酸盐、碳酸盐、植酸、草酸、鞣酸、 碱、多酚类（茶叶、咖啡中） 3. 主要食物来源 动物性食物优于植物性食物。（二）碘 50%在肌肉，2
27、0%在甲状腺 1. 生理功能：参与甲状腺激素的合成（促进各种代谢） 缺乏：婴幼儿患呆小症（克丁病），成人甲状腺肿 过多：高碘甲状腺肿 2. 膳食参考摄入量 150g/日 3. 主要食物来源：海产品（海带、紫菜），食（海）盐 陆地动物性食物植物性食物,（三）锌 主要在肝、肾、肌肉 1. 生理功能：体内200多种酶和蛋白的组分 催化功能、维持细胞结构、调节功能 缺乏：影响生长发育、皮炎、味觉障碍、免疫减退 过多：消化道反应、贫血、免疫减退，HDL降低 2. 膳食参考摄入量 15.5mg/日 吸收：不利因素植酸、鞣酸、纤维素、2价金属离子 促进因素维生素D 3. 主要食物来源：海产品（贝壳类）、肉奶
28、蛋等,（五）硒 主要在肾、肝中1. 生理作用 构成硒蛋白和含硒酶（硒半胱氨酸，硒蛋氨酸） 抗氧化（抗氧化酶的组分） 调节甲状腺激素（T4T3) 维持正常免疫功能 抗肿瘤作用 抗艾滋病作用 维持正常生育 缺乏：克山病、大骨节病？ 过量：头发脱落，指甲变形，死亡2.膳食参考摄入量 50 g/日3.主要食物来源：海产品，动物肝、肾、肉,（五）铜 分布在肌、骨、肝、血液 1. 生理功能 催化机体氧化还原过程 （ 造血、结缔组织形成、中枢神经系统健康、 黑色素形成、抗氧自由基） 缺乏：缺铜性贫血 弹性蛋白和胶原合成减少，心和动脉破裂 关节炎、神经变性、糖耐量、血胆固醇 过多：贫血、肝，肾衰竭 （铜锅煮牛奶、酒等，铜管血液透析， 长期食用大量含铜高的食品）,
